THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT cà PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ướt với NĂNG SUẤT 20 tấn cà PHÊ NGÀY

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT - KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT VỚI NĂNG SUẤT 20 TẤN CÀ PHÊ /NGÀY Giáo viên hướng dẫn : ThS Đỗ Thị Vân Thanh Sinh viên thực : Nguyễn Ngọc Long Mã sinh viên : 1811507310120 Lớp học phần : 18HTP1 Đà Nẵng, 6/2022 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt với xuất 20 cà phê/ngày Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Mã sinh viên: 1811507310120 Lớp: 18HTP1 Trong đồ án tốt nghiệp lần này, em xin trình bày với thầy cô nguyên liệu cà phê, loại cà phê quy trình sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt bao gồm giai đoạn Sau đó, em trình bày sơ đồ thiết kế nhà máy, mặt phân xưởng mà em thiết kế cho nhà máy sản xuất em Phần đồ án gồm 10 chương: Chương I: Lập luận kinh tế Chương II: Tổng quan nguyên liệu Chương III: Thuyết minh quy trình cơng nghệ Chương IV: Tính cân vật chất Chương V: Tính cân nhiệt lượng Chương VI: Tính chọn thiết bị Chương VII: Tính lượng Chương VIII: Tổ chức hành tính xây dựng Chương IX: Kiểm tra sản xuất 10 Chương X: Vệ sinh cơng nghiệp an tồn lao động TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC-MƠI TRƯỜNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên SV: Nguyễn Ngọc Long Mã số SV: 1811507310120 Lớp: 18HTP1 Trình độ đào tạo: Đại học Niên khố: 2018 – 2022 Ngành: Kỹ thuật thực phẩm Khoa: Cơng nghệ hố học – Môi trường Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt, suất 20 cà phê nhân /ngày Giảng viên hướng dẫn: ThS Đỗ Thị Vẫn Thanh Nội dung cà phần thuyết minh tính tốn: 11 Lời nói đầu 12 Mục lục 13 Chương I: Lập luận kinh tế 14 Chương II: Tổng quan nguyên liệu 15 Chương III: Thuyết minh quy trình cơng nghệ 16 Chương IV: Tính cân vật chất 17 Chương V: Tính cân nhiệt lượng 18 Chương VI: Tính chọn thiết bị 19 Chương VII: Tính lượng 20 Chương VIII: Tổ chức hành tính xây dựng 21 Chương IX: Kiểm tra sản xuất 22 Chương X: Vệ sinh cơng nghiệp an tồn lao động 23 Kết luận 24 Tài liệu tham khảo Ngày giao đề tài: 17/2/2022 Ngày hoàn thành đề tài: 10/06/2022 Ngày bảo vệ: 17/06/2022 Đà nẵng, ngày… tháng… năm 2022 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, cà phê trồng nhiệt đới phổ biến, sản phẩm từ cà phê buôn bán nhiều giới, nước ta, cà phê sản phẩm chiếm lợi nhuận cao trong mặt hàng xuất có giá trị Hơn nữa, mặt hàng cà phê đã, tăng cường phát triển đặc sản quý giá vùng nhiệt đới Việc tiêu thụ giới ngày tăng, Châu Âu, tập quán uống cà phê gắng liền với phong tục xã hội đời sống sinh hoạt Mặt hàng cà phê năm qua mang lại lợi ích khơng nhỏ đóng góp vào nguồn kinh nước nhà Nước ta có điều kiện thiên nhiên ưu đãi cho việc phát triển loại có giá trị cao này, đặc biệt kể đến cao nguyên tỉnh như: Lâm Đồng, Đăk Nơng, Gia Lai, Đăk Lak, Kon Tum…Theo đó, năm 2020, diện tích cà phê nước ước đạt 600.000 (tập trung nhiều Lâm Đồng, Đăk Nông); sản lượng hàng năm đạt 31,5 triệu bao Với tình hình phát triển trên, Việt nam trở thành quốc gia sản xuất cà phê với sản lượng lớn Châu Á – Thái Bình Dương Mặc dù chịu ảnh hưởng không nhỏ từ đại dịch Covid 19 ngành sản xuất cà phê nhiều nhà đầu tư hộ nông hướng đến để thực mức phát triển cao Cùng với việc phát triển nâng cao sản lượng vấn đề chế biến sản phẩm ngày đòi hỏi với kĩ thuật cao Quá trình chế biến ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm đầu Hiện nước ta có nhiều sở chế biến cà phê với nhiều hình thức chế biến khác nhau, chế biến cà phê nhân với phương pháp ướt lựa chọn phù hợp với nhiều sở sản xuất kinh doanh với ưu điểm mà phương pháp mang lại Vì vậy, hơm em xin thực đề tài “THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT VỚI NĂNG SUẤT 20 TẤN CÀ PHÊ /NGÀY” Trong q trình hồn thiện khơng thể khơng xuất sai sót, mong giáo viên góp ý để em hồn thiện đề tài cách hoàn chỉnh Em xin cảm ơn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày CAM ĐOAN Luôn chấp hành quy định làm đồ án tốt nghiệp, không chép đồ án mẫu để làm thành mình, ln thơng đồ án đầy đủ, ghi chép tiếp thu ý kiến mà giảng viên hướng dẫn sửa lỗi góp ý Sinh viên thực Nguyễn Ngọc Long Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI MỞ ĐẦU CAM ĐOAN CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính khả thi 1.3 Vị trí xây dựng 1.4 Địa điểm xây dựng 10 1.5 Nguồn nguyên liệu 10 1.6 Đường giao thông 10 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 11 1.8 Năng suất 11 1.9 Nguồn cung cấp lượng 11 1.10 Nguồn nhân lực 11 1.11 Hợp tác hóa, liên hợp hóa 11 1.12 Xử lý chất thải 12 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 13 2.1 Đặc tính thực vật cà phê 13 2.1.1 Cà phê Arabica (cà phê chè) 13 2.1.2 Cà phê Robusta (cà phê vối) 13 2.1.3 Cà phê Chari ( cà phê mít) 14 2.2 Thành phần hoá học cà phê 14 2.2.1 Cấu tạo giải phẩu cà phê 14 2.2.2 Thành phần hóa học phần cấu tạo cà phê 15 2.3 Tổng quan sản phẩm 18 2.4 Tiêu chuẩn tiêu chất lượng cà phê nhân 19 CHƯƠNG 3: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 20 3.1 Phương pháp chế biến cà phê 20 3.2 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt 20 3.2.1 Dây chuyền sản xuất 20 3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 22 4.1 Số liệu ban đầu 29 4.2 Tỷ lệ hao hụt 29 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày Xát cà phê 02 02 04 Đánh bóng 01 02 02 Phân loại theo kích thước 01 02 02 Phân loại theo khối lượng 02 02 04 Phân loại theo màu sắc 02 02 04 10 Phối trộn, đóng bao 04 02 08 11 Vận chuyển, bảo quản 06 03 18 Tổng cộng Cn1= 31 Cn2= 68 Như vậy: Tổng cộng lực lượng lao động gián tiếp: 34 người + Tổng số công nhân trực tiếp tham gia sản xuất: Csx = Cn2 +Cr2= 68 +24 = 92 (người) + Số công nhân biên chế khâu trực tiếp sản xuất: Cbc = k  Csx= 1,04×92 =100 (người); (k hệ số điều khuyết) Do nhà máy sản xuất theo thời vụ, để giảm chi phí trả lương cho cơng nhân Ngồi cơng nhân thức nhà máy cịn tuyển thêm số cơng nhân làm theo hợp đồng ngắn hạn Khi nhà máy hoạt động vào thời vụ có lượng nguyên liệu nhiều 8.2.2.3 Tổng số công nhân viên nhà máy C = Ccb + Cbc = 34 + 100 = 134 (người) 8.2.2.4 Số công nhân (CN) đông ca - Số người đông ca = Số nhân viên hành +Số CN sản xuất/ca - Số nhân lực cán phòng ban làm ca: Ccb = 34 - = 29 (người) - Số công nhân trực tiếp sản xuất ca: 31 + 14 = 45 người Vậy tổng số công nhân đông ca là: Cc = 29 +45 = 74(người) 8.3 Tính xây dựng 8.3.1 Cách bố trí mặt * Yêu cầu chung bố trí mặt + Đảm bảo đường dây chuyền công nghệ ngắn + Đảm bảo hợp tác việc sử dụng nguyên liệu, phân xưởng nhà máy khu vực khác tồn khu cơng nghiệp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 69 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày + Giải tốt vấn đề giao thông nội nhà máy nhà máy với khu vực khác - Chọn phương tiện vận chuyển hợp lý - Có mối liên hệ chặt chẽ phân xưởng sản xuất với nhau, gữa khu vực sản xuất với khu vực điều khiển + Đảm bảo phù hợp với địa hình, địa chất khu vực nhà máy + Đảm bảo khoảng cách cơng trình theo tiêu chuẩn để đáp ứng yêu cầu thơng gió, chiếu sáng, phịng hoả vệ sinh cơng nghiệp 8.3.2 Tính xây dựng 8.3.2.1 Phân xưởng sản xuất Dựa vào dây chuyền cơng nghệ, kích thước số lượng thiết bị tính tốn bố trí dây chuyền sản xuất cà phê nhân, nằm phân xưởng tầng Ta chọn chiều cao phân xưởng: 8,4(m) + Kết cấu bao che: phân xưởng lợp tôn, tường có cột bê tơng cốt thép chịu lực, tường bao xây gạch tô vữa dày 200 (mm) + Khung làm vật liệu thép cạnh song song + Diện tích phân xưởng, bao gồm phân xưởng bên + ngoài: 18x24 + 6x22 = 564 (m2) 8.3.2.2 Sân chứa nguyên liệu ban đầu kết hợp sân phơi Sân chứa nguyên liệu xây dựng có mái che, khơng có tường bao xung quanh, sân phơi khơng cần Cà phê sau thu hoạch vận chuyển nhà máy phơi rải mặt sân nhằm bảo quản nguyên liệu tránh hư hỏng xảy bảo quản + Lượng nguyên liệu cần bảo quản rãi dày 40 (cm) nhà + Mật độ: ρx0,4 = 600 x 0,4 = 240 (kg/m2) Chọn thời gian lưu lại sân t = (h) → Lượng nguyên liệu sân: 7500 x 6= 45000 (kg) + Diện tích sân cần xây dựng: S= 45000 = 187,5 (m2) 240 Diện tích lối cột chiếm 30% diện tích sân Vậy diện tích sân cần xây dựng là: Sxd = 187,5 + 187,5 x 0,3 = 243,75 (m2) Chọn kích thước sân: Dài x Rộng = 25 x 10 (m), diện tích: S = 25 x 10 = 250 (m2) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 70 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày 8.3.2.3 Kho bảo quản cà phê nhân - Cà phê nhân sau sản xuất tốt đem tiêu thụ Tuy nhiên, chưa tiêu thụ phải bảo quản kho, thời gian bảo quản cà phê nhân 15 ngày - Phân xưởng phụ có suất 500 (kg/h) tương đương với lượng nguyên liệu cà phê nhân đem sản xuất 666,302  16 = 10660,832(kg/ngày) - Năng suất cà phê nhân 1107,653  16 = 17722,448 (kg/ngày) Vậy lượng cà phê nhân ngày cần phải bảo quản là: 17722,448 - 10660,832= 7061,616 (kg) - Cà phê nhân chứa bao đay khối lượng 60 (kg/bao) Kho sản phẩm thiết kế chứa lượng cà phê nhân sản xuất tháng  Q.Z f - Diện tích kho chứa tính theo cơng thức: F = (m2) q.m Trong đó: + Q: Lượng nguyên liệu cần sử dụng ngày (T) + Z: Số ngày dự trữ, ngày, chọn Z= 30 ngày + f: Diện tích bao chứa, chọn kích thước bao: (0,8 x 0,5)= 0,4m2 + q: Trọng lượng bao, q = 60kg = 0,06T + m: Số bao chồng, m = 10 bao +  : Hệ số khoảng cách chồng bao,  = 1,1 Vậy: F = 1,1  7061,616 30  0,4 = 155,355 (m2) 60  10 Diện tích cột lối chiếm 30%: F’ = 155,355 x 0,3 = 46,607 (m2) Diện tích kho cần xây dựng: Fkho = 155,355 + 46,607 = 201,962 (m2) Diện tích kho chứa thực tế: 201,962 F F’kho = kho = = 237,602 (m2) 0,85  (φ: Hệ số chứa đầy kho chứa) Chọn kích thước kho: DxRxH = 14x18x6 m 8.3.2.4 Nhà hành a Diện tích dành cho cán cơng nhân viên - Tiêu chuẩn tính sau: + Cán lãnh đạo ÷ 12 (m2/người) Số cán lãnh đạo gồm giám đốc, phó giám đốc trưởng phòng Vậy tổng số cán lãnh đạo người Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 71 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày + Các cán viên chức khác chọn (m2/người) Vậy diện tích cần xây dựng là: F1 = x 10 + (22 – 9) x = 142 (m2) b Diện tích hội trường - Tiêu chuẩn 0,5 (m2/người) tính cho tồn số cơng nhân viên nhà máy + Số người tính phần hành C =139(người/ca) F2=139 x 0,5 = 69,5 (m2) + Vậy tổng diện tích khu nhà hành là: F = F1 + F2 = 142 + 69,5 = 211,5 (m2) Ta xây khu nhà hành hai tầng với kích thước sau: Dài x rộng x cao = 24 x x 9,6 (m) Diện tích tầng: S = 24 x = 144 (m2) 8.3.2.6 Nhà xưởng khí Chọn phân xưởng có kích thước xây dựng sau: Dài x rộng x cao = 12 x x 4,8 (m).S = 12 x = 72 (m2) [10,tr54] 8.3.2.7 Kho chứa bao bì Kho sử dùng chứa bao bì để chuẩn bị cho q trình đóng bao cà phê thóc cà phê nhân thành phẩm Chọn kho có kích thước sau:Dài x rộng x cao = x x 4,8 (m) S = x = 36 (m2) 8.3.2.8 Nhà bảo vệ - Chọn kho có kích thước sau:Dài x rộng x cao = x x 3,6 (m), S = x = 24 (m2) 8.3.2.9 Nhà ăn Nhà ăn nơi phục vụ nhu cầu ăn uống cho cán công nhân viên nhà máy Tính theo tiêu chuẩn 2,25 (m2/người), tính theo 2/3 số lượng cơng nhân ca đơng S = 74×2,25× = 111 (m2) - Chọn kích thước nhà ăn : Dài x rộng x cao = 16 x x 4,8 (m).S = 16 x = 144 (m2) 8.3.2.10 Nhà để xe - Diện tích nhà xe tính cho 100% số người làm việc ca đơng Diện tích tính (xe máy/1m2) Chọn hệ số sử dụng 80% Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 72 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày - Diện tích cần xây dựng là: S=74× 100 = 92,5 (m2) 80 Chọn kích thước nhà xe: Dài x rộng x cao = 18 x x 3,6 (m) S = 18 x = 108 (m2) 8.3.2.11 Gara ô tô - Chọn xe tải có cơng suất tươi/chuyến, ngày chở chuyến Vậy xe chở 20 (tấn/ngày) Lượng nguyên liệu cần cung cấp cho nhà máy sản xuất ngày + Số xe cần vận chuyển nguyên liệu cho nhà máy là: N= 120 = (xe) 20 + Chọn số xe n = (xe) + Chọn thêm xe dành cho cán công tác xa Vậy tổng số xe nhà máy (xe) Mỗi xe chiếm diện tích 20 (m2), hệ số sử dụng 0,8 Diện tích cần xây dựng: S=20× = 175 (m2) 0,8 Chọn kích thước xây dựng: Dài x rộng x cao = 18x10x4,8 (m), S = 18 x 10 = 180 (m2) 8.3.2.12 Nhà sinh hoạt vệ sinh a Phịng thay quần áo - Tính theo tiêu chuẩn 0,2 (m2/người) - Diện tích phịng cần xây dựng là: S1 = 74 x 0,2 = 14,8 (m2) b Phịng tắm - Tính cho 60% số cơng nhân đơng ca, ÷ 10 (cơng nhân/1vịi) Kích thước 0,9 x 0,9 + Số vịi cần thiết :N = 74x60 100x10 = 4,44 Chọn vòi tắm + Diện tích phịng tắm: S2 = x 0,9 x 0,9 = 4,05 (m2) c Khu vực rửa - Tính cho 20 (cơng nhân/1 chậu rửa) Số chậu cần thiết: n = (chậu) d Phòng vệ sinh -Số lượng nhà vệ sinh tính 1/4 số nhà tắm Chọn nhà vệ sinh -Kích thước phịng vệ sinh: 0,9 x 1,2 (m), S3 = x 0,9 x 1,2 = 2,16 (m2) -Vậy diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh cần xây dựng là: S = S1 + S2 + S3 = 14,8 + 4,05 + 2,16 = 21,01 (m2) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 73 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày -Chọn kích thước nhà sinh hoạt vệ sinh: x x 3,6 (m), S = x = 36 (m2) 8.3.2.13 Kho nhiên liệu - Lượng dầu FO cần cho nồi hơi: B =19,030 (kg/h)(xem phần điện - nước) - Lượng dầu FO cần dùng là: B = B1 + B2 = 19,030 +10,688 = 29,718 (kg/h) - Lượng nhiên liệu dự trữ tính cho nhu cầu đốt 15 ngày - Lượng dầu dự trữ là: 29,718 x 16 x 15 = 7132,32 (kg) - Thể tích riêng dầu: v = 0,00108 (m3/kg) - Vậy thể tích dầu cần dự trữ là: V = 7132,32 x 0,00108 = 7,703 (m3) Chọn xitec để trữ dầu có kích thước: D = 1800 (mm), H = 3200 (mm) → Thể tích xitec: V=3,14 Số lượng xitec: n = D2 1,8  3,2 H = 3,14  4 =8.139 (m3) 7,703 = 0,95 Chọn n = 8,139 Kích thước kho nhiên liệu: Dài x rộng x cao = x x 4,8 (m).S = x = 24 (m2) 8.3.2.14 Đài nước - R = 3000 (mm) - Chiều cao tổng H = 12(m) - Diện tích: S = x = 64 (m2) 8.3.2.15 Phịng hóa nghiệm - Thường lấy khoảng 40-100 m2 dựa vào suất nhà máy - Năng suất nhà máy vừa nên ta chọn 96 m2 - Kích thước: dài x rộng x cao: 12 x x 4,8 8.3.2.16 Nhà đặt bơm nước Chọn kích thước: + Dài x Rộng x Cao = x x 3,6 (m), S = x = 48 (m2) 8.3.2.17 Bãi chứa bã Bã nhà máy thải chủ yếu vỏ cà phê, vỏ lụa lớp nhớt Chọn diện tích bãi chứa bã: S = 12 x 9= 108 (m2) 8.3.2.18 Khu xử lý nước thải Để đảm bảo nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép phải bố trí bể xử lý nước thải Chọn kích thước bể: Dài x Rộng = 12x 12 (m), S = 12 x 12 = 144 (m2) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 74 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày 8.3.2.19 Trạm biến máy biến áp Đặt góc nhà máy, kề đường giao thơng đặt gần nơi tiêu thụ Diện tích ÷ 16 (m2), S = x = 16 (m2) 8.3.2.20 Bể nước dự trữ Ta tính phần điện - - nước Kích thước: Dài x Rộng x Cao = x x (m), S = x = 36 (m2) 8.3.2.21 Phân xưởng lò Kích thước: Dài x Rộng x Cao = x x 4,8 (m), S= x = 56 (m2) TỔNG KẾT XÂY DỰNG STT Tên cơng trình Dài (m) Rộng(m) Cao(m) Diện tích(m2) 24/22 18/6 8,4 564 Phân xưởng phụ Sân chứa nguyên liệu 25 10 250 Kho chứa cà phê nhân 14 18 252 Nhà hành (2 tầng) 24 9,6 144 Nhà xưởng khí 9,5 4,8 72 Kho chứa bao bì 6 4,8 36 Nhà bảo vệ 3,6 24 Nhà ăn 16 4,8 144 Nhà để xe 18 3,6 108 10 Gara ôtô 18 10 4,8 180 11 Nhà sinh hoạt vệ sinh 6 3,6 36 12 Kho nhiên liệu 4,8 24 13 Đài nước 8 48 14 Phịng hóa nghiệm 12 4,8 96 15 Nhà đặt bơm nước 3,6 48 16 Bãi chứa bã xử lý bã 12 - 108 17 Khu xử lý nước thải 12 12 - 144 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 75 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày 18 TBA máy biến áp 4 - 16 19 Bể nước dự trữ 12 12 144 20 Phân xưởng lò 4,8 56 Tổng cộng: (Fxd) 2510 + Tổng diện tích xây dựng nhà máy: Fxd = 2610 (m) + Diện tích khu đất: Fkd = Fxd , (m2) K xd Với: Kxd: Hệ số xây dựng (%) Đối với nhà máy thực phẩm thường Kxd = (35 ÷ 50) % Chọn Kxd = 35% 2610 Fkđ = = 7458 (m2) 0,35 Chọn khu đất hình chữ nhật có kích thước sau: Dài x rộng = 95 x 80 (m) Fkđ = 95 x 80= 7600 (m2) Ngoài để đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt nhà máy cịn có hệ số sử dụng Ksd K sd = Fsd ×100 (%) Fkâ Trong đó: + Fkđ: diện tích bên hàng rào nhà máy (m2) Fsd = Fxd + Frãnh hè + Fhành lang + Fcây xanh + Fgiao thông (m2) + Fxd = 2610 (m2) + Diện tích hè rãnh: Fhr = 0,05.Fkđ = 0,05 x 7600 = 380 (m2) + Diện tích giao thơng nhà máy: Fgt = 0,15.Fkđ = 0,15 x 7600 = 1140 (m2) + Diện tích hành lang: Fhl = 0,05.Fkđ = 0,05 x 7600 = 380 (m2) + Diện tích xanh: Fcx = 0,1.Fkđ = 0,1 x 7600 = 760 (m2) Vậy ta có: Fsd = 2610+ 380 + 1140+ 380 + 760 = 5270 (m2) Ksd= Fsd 5270 100% = x100 = 69 % 7600 Fkd Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 76 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày CHƯƠNG 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT 9.1 Mục đích - Cà phê loại nơng sản mà chất lượng chịu ảnh hưởng giai đọan quy trình sản suất, kể từ trồng trọt chế biến bảo quản Do đó, muốn cho chất lượng đảm bảo cần phải kiểm khâu một, phải có điều kiện tác động kỹ thuật xử lý cố trình sản xuất - Vì kiểm tra sản xuất phải đạt mục đích sau: + Phát khắc phục kịp thời sai sót trình sản suất + Khống chế việc thực tiêu kỹ thuật, tiêu kinh tế, để đạt sản phẩm tốt, tránh lãng phí lao động, lãng phí kỹ thuật gây nên + Kiểm tra để nâng cao tinh thần trách nhiệm cán cơng nhân, đánh giá xác khâu sản xuất + Việc kiểm tra tốt nâng cao tinh thần trách nhiệm cán công nhân viên Đánh giá chất lượng khâu sản xuất, tránh hư hỏng máy móc làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 9.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất - Kiểm tra thông số kỹ thuật, nguyên liệu vào công đoạn - Trong trình kiểm tra sản xuất yêu cầu kiểm tra phương pháp nhanh đơn giản cho kết - Việc kiểm tra phải tiến hành thường xuyên khắp khâu chủ yếu cơng đoạn Khi xảy cố phải kịp thời sử lý 9.3 Các phương pháp kiểm tra 9.3.1 Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan tức xác định phẩm chất hạt cà phê hình thức bên ngồi giá trị bên qua cảm giác người kiểm tra Đánh giá hình thức bên ngồi gồm có: màu sắc hạt, độ căng bóng bề mặt độ đồng hạt 9.3.2 Phương pháp phân tích kiểm nghiệm a Phương pháp lấy mẫu cà phê nhân + Lấy mẫu đầu tiên: Dụng cụ lấy mẫu xiên gồm hai ống rỗng lồng vào Khi lấy mẫu phải nhẹ tay xiên ống vào bao sau lấy mẫu rút xiên khỏi bao đổ vào chỗ chứa, điểm lấy mẫu trên, dưới, theo chiều dài bao Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 77 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày + Lấy mẫu trung bình: Trộn kỹ mẫu dùng phương pháp chia chéo gạt mẫu làm hai phần làm nhiều lần lúc có hai mẫu, mẫu thử trung bình phải có 650g không 400g 9.3.3 Phương pháp phân tích lý học a Xác định hạt hồn tồn hạt khơng hồn tồn + Hạt hồn tồn: hạt có màu sắc tự nhiên, hạt phải nguyên vẹn, không bị bạc màu, xuống phẩm hư hỏng khác + Hạt khơng hồn tồn: gồm có loại hạt sau: hạt xuống phẩm, hạt lép, hạt vỡ, hạt bám vỏ lụa, hạt đen, hạt hỏng + Hạt xuống phẩm: loại hạt lúc đầu tốt bảo quản không tốt, bị ẩm, gây nên bạc màu + Hạt lép: bề mặt hạt nhăn nheo, màu hạt bình thường, hạt xốp, nhẹ + Cách xác định: lấy mẫu thử trải khay trắng, lấy cặp nhặt hạt khơng hồn tồn để riêng, cân loại hạt khơng hồn tồn + Gọi X phần trăm hạt khơng hồn tồn X xác định: X = a x100,% b - a: Tổng khối lượng hạt khơng hồn tồn - b: Khối lương mẫu thử b Xác định khối lượng riêng hạt cà phê + Khối lượng riêng đặc trưng cho độ mức độ chín hạt Nó phụ thuộc vào thành phần hoá học cấu tạo hạt, chất thành phần hạt có khối lượng riêng khác + Cách xác định: dùng cân kỹ thuật cân 100g hạt cà phê cho vào xilanh có chia độ mm Trong xilanh có chứa nước toluen, biết thể tích nước toluen trước sau cho hạt ta biết thể tích hạt + Khối lượng riêng tính: d = p/v (g/cm3) Trong đó: ∙ p: Khối lượng hạt (g) ∙ v: Thể tích hạt (cm3) c Xác định dung trọng hạt cà phê + Dung trọng hạt cà phê trọng lượng 1lít hạt cà phê tính g hay kg Xác định dung trọng phần cho ta biết chất lượng hạt, dung trọng lớn biểu hạt mẩy tỷ lệ vỏ thấp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 78 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày + Cách xác định: Dụng cụ đo dung trọng ống tích 1lít cân Hạt đổ vào phiễu chảy từ từ xuống ống thể tích dùng dao gạt miệng ống để lấy lít đem cân Trong lượng cân giá trị dung trọng 9.3.4 Phương pháp phân tích hóa học a Xác định độ ẩm hạt cà phê + Với cà phê nhân sống dùng phương pháp chia chéo lấy mẫu trung bình, mẫu thử 30g cà phê nhân Dùng cối chày giã nhỏ mẫu thử, cho toàn vào rây lắc + Tiến hành: Lấy cốc sứ sấy thật khô đến khối lượng không đổi sau cho vào cốc ÷ 7g mẫu cân khối lượng G1 Đem sấy cốc có chứa mẫu tủ sấy có nhiệt độ 1050C giờ, lấy để nguội bình tách ẩm sau đem cân ghi khối lượng lại đem sấy, cân, đạt khối lượng không đổi G2 Độ ẩm tính: W = G1 − G  100 (%) G1 − G Với G0: Khối lương cốc sấy đến trọng lương không đổi (g) b Xác định độ axit hạt cà phê + Lấy khoảng 50 g hạt đem nghiền nhỏ thành bột (bột qua rây 0,8mm) Dàn mỏng bột kính bột dày khoảng ÷ 4mm Dùng kính khác ép lên trên, lấy kính Dùng muỗng cà phê xúc bột nhiều điểm khác nhau, lấy khoảng 5g đem cân để biết dung trọng + Bột cho vào bình cần khơ (bình dung tích 100 ÷ 150ml) rót thêm vào 50ml nước cất Đậy nắp lại lắc đều, để yên 30 phút Thêm vào giọt phenolftalein lắc đem chuẩn độ NaOH 0,1N + Độ axit xác định theo công thức: x= a  100  1000 10  g  (100 − w) Trong đó: ∙ a: Số mol NaOH 0,1N dùng để trung hoà ∙ w: Độ ẩm hạt (%) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 79 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày CHƯƠNG 10: VỆ SINH CƠNG NGHIỆP VÀ AN TỒN LAO ĐỘNG 10.1 Vệ sinh công nghiệp 10.1.1 Vệ sinh nhà máy Vệ sinh nhà máy bao gồm vấn đề vệ sinh cá nhân, vệ sinh máy móc, thiết bị, phân xưởng sản xuất, xử lý phế thải, thơng gió, hút bụi, cung cấp nước, xử lý nước thải… Để đảm bảo vấn đề vệ sinh sản xuất cần có biện pháp sau: a Vệ sinh máy móc thiết bị Định kỳ ngừng hoạt động máy móc để vệ sinh phải đảm bảo suất nhà máy Ngoài cần vệ sinh thiết bị trước đưa mẻ vào Các phận sinh khói bụi máy rang, máy sàng cần đặt cuối hướng gió b Vệ sinh cá nhân Mỗi công nhân phải chấp hành quy định vệ sinh cá nhân sản xuất: công nhân viên làm việc nhà máy phải sẽ, nghiêm cấm không hút thuốc làm việc để tránh ảnh hưởng đến sức khoẻ người, phải mặc đồ bảo hộ lao động Có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho cơng nhân viên nhà máy Thực chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng/1 lần c Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Các phòng thí nghiệm, nhà ăn, nhà kho, nhà sản xuất phải lau chùi hàng ngày Mỗi cá nhân phải có ý thức giữ gìn vệ sinh chung Thường xuyên kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng sản xuất 10.1.2 Xử lý chất thải Chất thải nhà máy gồm khói bụi, vỏ nước thải cơng nghiệp + Các khí độc hại chủ yếu khí: SO2, CO2 cần phải có tháp hấp phụ trước thải khí ngồi Phương pháp hấp phụ thường dùng để loại hết chất bẩn với hàm lượng nhỏ Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm… + Nước thải công nghiệp: Nước thải nhà máy khơng có chất độc nên khơng cần xử lý trước cho cống rãnh thải Tuy nhiên để đảm bảo vệ sinh môi trường tránh nhiễm có nhà máy có xây dựng khu xử lý chất thải, xử lý dung dịch kiềm nhằm trung hồ axit có nước thải + Nước thải thường có giá trị pH khác Do cần phải trung hịa điều chỉnh pH vùng 6,6÷7,6 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 80 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày + Trung hòa cách dùng dung dịch axit, muối axit, dung dịch kiềm oxit kiềm để trung hịa dung dịch nước thải + Các hóa chất thường dùng phương pháp trung hòa: Canxi cacbonat, canxi oxit, canxi hydroxit… + Chất thải rắn (vỏ quả): Ta hợp tác với nhà máy sản xuất rượu, nhà máy sản xuất phân vi sinh để bán vỏ quả, vừa tăng hiệu kinh tế vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường + Khu vực xử lý đặt cuối hướng gió 10.2 An tồn lao động Trong nhà máy an toàn lao động vấn đề đặt lên hàng đầu Nó ảnh hưởng lớn đến q trình sản xuất, sức khoẻ tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc, thiết bị Do cần phải phổ biến rộng rãi cho cán công nhân viên nhà máy hiểu biết vận dụng cách có hiệu Cần ý đến an toàn lao động nhà máy để giảm tới mức thấp thiệt hại người tài sản nhà máy bao gồm: + An tồn người + An tồn máy móc trang thiết bị + An toàn cháy nổ + An toàn nguyên liệu sản phẩm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 81 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày KẾT LUẬN Qua trình thực đồ án “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt, suất 20 cà phê/ngày”, thân nhận thấy tầm quan trọng lợi ích công nghiệp sản xuất cà phê kinh tế nước nhà Mặc khác, sản phẩm cà phê đem lại lợi ích lớn người tiêu dùng Vì cần phải đầu tư phát triển để đưa sản phẩm Việt Nam quảng bá xuất nhiều thị trường giới Trong trình thực hiện, thân tham khảo nhiều tài liệu quy trình sản xuất khác để áp dụng vào với mục đích phù hợp với vị trí địa lý yếu tố khác nơi sản xuất Vì kiến thức thân cịn hạn chế nên q trình làm khơng tránh khỏi sai sót Rất mong có góp ý chỉnh sửa từ phía thầy/cơ để đồ án trở nên hồn thiện Và cuối em xin chân thành cảm ơn Ths Đỗ Thị Vân Thanh hướng dẫn góp ý cho em suốt q trình hồn thiện đồ án Những kiến thức kinh nghiệm qua đồ án giúp ích cho em nhiều sau đến trường làm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 82 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Trịnh Xuân Ngọ, Cà phê kỹ thuật chế biến, NXB TP Hồ Chí Minh Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1992), Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học - Tập 1, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Đỗ Văn Đài-Nguyễn Trọng Khuông –Trần Quang Thảo –Võ Thị Ngọc TươiTrần Xoa (1992), Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 2, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Hoàng Văn Chước, Kỹ thuật sấy, NXB Khoa học Kỹ thuật Trần Văn Phú (1991), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (1999), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hoá chất - Tập1, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Xuân Toản (1999), Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất - Tập2, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội https://kienthuc24h.vn/ca-phe-nhan-la-gi-dac-diem-cua-ca-phe-nhan.html Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Long Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 83 ... phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ ngày + Cà phê thóc khơ: dạng cà phê nhân mà bọc lớp vỏ trấu + Cà phê nhân: dạng cà phê sau bóc hết lớp vỏ bên ngồi + Cà phê vùng gió mùa: cà phê nhân. .. Th.S Đỗ Thị Vân Thanh 40 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ ngày CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 6.1 Thiết bị sản xuất cà phê nhân 6.1.1 Hệ thống phân loại... 22 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 20 cà phê/ ngày loại để tạo điều kiện tốt cho việc tăng suất máy độ bền thiết bị, đảm bảo chất lượng sản phẩm b Cơ sở phương pháp